GTID实现主从复制数据同步
GTID是一个基于原始mysql服务器生成的一个已经被成功执行的全局事务ID，它由服务器ID以及事务ID组成，这个全局事务ID不仅仅在原始服务器上唯一，在所有主从关系的mysql服务器上也是唯一的。正式因为这样一个特性使得mysql主从复制变得更加简单，以及数据库一致性更可靠。
介绍
GTID的概念
- 全局事务标识：global transaction identifiers
- GTID是一个事务一一对应，并且全局唯一ID
- 一个GTID在一个服务器上只执行一次，避免重复执行导致数据混乱不一致
- 不再使用传统的MASTER_LOG_FILE+MASTER_LOG_POS开启复制，而是采用MASTER_AUTO_POSTION=1的方式开启复制。
- 从MYSQL-5.6.5及后续版本开始支持
GTID的组成
GTID = server_uuid:transaction_id
server_uuid：mysql服务器的唯一标识，查看方法mysql客户端内：show variables like '%server_uuid%';
transaction_id：此id是当前服务器中提交事务的一个序列号，从1开始自增长，一个数值对应一个事务
GTID号示例：c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-5
GTID的优势
- 实现主从更简单，不用像以前一样寻找log_file和log_pos
- 比传统的主从更加安全
- GTID是连续没有空洞的，保证数据一致性，零丢失。
GTID工作原理
- master更新数据时，会在事务前产生GTID，一同记录到binlog日志中
- slave端的I/O线程将变更的binlog，写入到本地的relay log中
- SQL线程从relay log中获取GTID，然后对比slave端的binlog是否有记录（所以MySQL5.6 slave端必须开启binlog）
- 如果有记录，说明该GTID的事务已经执行，slave会忽略
- 如果没有记录，slave就会从relay log中执行该GTID的事务，并记录到binlog
- 在解析过程中会判断是否有主键，如果没有就用二级索引，如果没有就用全部扫描
开始配置GTID复制
主：192.168.152.253 Centos7
从：192.168.152.252 Centos8
测试数据库：vfan
测试表：student
1、修改mysql服务配置文件，添加以下参数，随后重启：
server-id=100 #server id
log-bin=/var/lib/mysql/mysql-bin #开启binlog并指定存储位置
expire_logs_days=10 #日志保存时间为10天
gtid_mode=on #gtid模块开关
enforce_gtid_consistency=on #启动GTID强一致性，开启gtid模块必须开启此功能。
binlog_format=row #bin_log日志格式，共有三种STATEMENT、ROW、MIXED；默认为STATEMENT
skip_slave_start=1 #防止复制随着mysql启动而自动启动
主服务器和从服务器的配置一致即可，server-id更改一下
2、在主服务器中创建从服务器连接的用户
CREATE USER 'copy'@'192.168.152.252' IDENTIFIED BY 'copy';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'copy'@'192.168.152.252';
flush privileges;
创建完毕记得要测试下slave机是否能登录成功
3、使用mysqldump使两数据库数据同步
主mysql执行：
mysqldump -uroot -proot1 vfan > dump2.sql
scp dump2.sql 192.168.152.252:/data/
从mysql执行：
mysql> source /data/dump2.sql
当前主、从服务器数据内容一致，都是以下数据：
mysql> select * from student;
+----+------+-----+
| id | name | age |
+----+------+-----+
| 1 | Tony | 18 |
| 2 | Any | 17 |
| 3 | Goy | 20 |
| 4 | Baly | 18 |
| 5 | Heg | 19 |
| 6 | hhh | 100 |
| 7 | lll | 99 |
+----+------+-----+
7 rows in set (0.01 sec)
4、开启主从复制
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.152.253',MASTER_USER='copy',MASTER_PASSWORD='copy',MASTER_PORT=3306,MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
## 查看slave状态
mysql> show slave statusG
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.152.253
Master_User: copy
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000014
Read_Master_Log_Pos: 897
Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 416
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000014
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
5、检查是否同步
主服务器中插入数据：
mysql> INSERT INTO student(name,age) VALUES('gogoo',50),('zhazha',25);
Query OK, 2 rows affected (0.03 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
从服务器中读取：
mysql> select * from student;
+----+--------+-----+
| id | name | age |
+----+--------+-----+
| 1 | Tony | 18 |
| 2 | Any | 17 |
| 3 | Goy | 20 |
| 4 | Baly | 18 |
| 5 | Heg | 19 |
| 6 | hhh | 100 |
| 7 | lll | 99 |
| 8 | gogoo | 50 |
| 9 | zhazha | 25 |
+----+--------+-----+
9 rows in set (0.00 sec)
数据已经同步，基础的主从复制已经搭建完成
现在模拟一个主从复制架构中，从服务器中途复制失败，不再同步主服务器的场景，并要求不停业务进行数据同步修复，恢复一致。（或者主服务器宕机，从服务器代替主服务器提供服务，现在要恢复主服务器的数据，使它与从服务器的数据同步）
1、首先先模拟一个数据插入的场景
vim insert.sh
#!/usr/bin/env bash
values=(`find /usr/ -type d | awk -F '/' '{print $NF}' | sort -u`)
while true
do
age=$(( $RANDOM%100 ))
name=${values[$(( $RANDOM%6 ))]}
mysql -h127.1 -P3306 -uroot -proot1 -e "INSERT INTO vfan.student(name,age) VALUES('"${name}"',${age});" &> /dev/null
sleep $(( $RANDOM%5 ))
done
运行脚本，数据在随机插入（插入时间间隔 < 5s）
2、数据还在陆续插入，此时模拟slave节点宕机或异常(在此就直接stop slave;)
mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
3、此时主库数据还在增加，而从库已经不同步，以下是从库数据：
mysql> select * from student;
+----+---------------------+-----+
| id | name | age |
......
| 82 | 00bash | 50 |
| 83 | 00systemd-bootchart | 36 |
| 84 | 00bash | 48 |
| 85 | 00systemd-bootchart | 41 |
| 86 | 00 | 72 |
+----+---------------------+-----+
86 rows in set (0.00 sec)
目前主mysql数据：
mysql> select * from student;
+----+---------------------+-----+
| id | name | age |
......
| 97 | _ | 2 |
| 98 | 00bash | 15 |
| 99 | 00bash | 52 |
| 100 | 00bash | 43 |
| 101 | _ | 65 |
| 102 | 00 | 67 |
+-----+---------------------+-----+
102 rows in set (0.01 sec)
很明显已经比从库多出很多数据
4、开始从库恢复数据
思路：
先通过mysqldump全量备份当前的数据，由于不能影响业务，所以在mysqldump数据时不能造成锁表。要保持数据写入
由于mysqldump时数据还在写入，所以有一部分数据还是会同步不全，所以导入mysqldump的数据后，跳过dump中包含的GTID事务，再重新建立一次主从配置，开启slave线程，恢复数据并同步。
（1）mysqldump不锁表备份数据
mysqldump -uroot -proot1 --single-transaction --master-data=2 -R vfan | gzip > dump4.sql
主要起作用参数：--single-transaction
（2）查看当前mysqldump导出数据的GTID号
[root@TestCentos7 data]# grep GLOBAL.GTID_PURGED dump4.sql
SET @@GLOBAL.GTID_PURGED=/*!80000 '+'*/ 'c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228';
以上的 c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228 表示MASTER机执行到的GTID事务号
（3）去从数据库导入
scp dump4.sql 192.168.152.252:/data
mysql客户端内：
mysql> source /data/dump4.sql
此时从库数据：
mysql> select * from student;
| 230 | 00 | 53 |
| 231 | 00bash | 66 |
| 232 | _ | 18 |
| 233 | 0.33.0 | 98 |
| 234 | 00bash | 14 |
+-----+---------------------+-----+
234 rows in set (0.00 sec)
主库数据：
| 454 | _ | 46 |
| 455 | 03modsign | 59 |
| 456 | 00systemd-bootchart | 77 |
| 457 | 03modsign | 6 |
| 458 | 0.33.0 | 88 |
+-----+---------------------+-----+
458 rows in set (0.00 sec)
从库数据恢复一部分到234行，主库数据依然在增加，已经是458条
（4）由于我们mysqldump的数据已经包含了在MASTER执行的 1-228 个事务，所以我们在SLAVE进行同步的时候，要忽略这些事务不再进行同步，不然会出现类似于这种报错：
mysql> show slave statusG
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.152.253
Master_User: copy
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 137827
Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 417
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: No
Last_Errno: 1062
Last_Error: Could not execute Write_rows event on table vfan.student; Duplicate entry '87' for key 'student.PRIMARY', Error_code: 1062; handler error HA_ERR_FOUND_DUPP_KEY; the event's master log mysql-bin.000002, end_log_pos 10588
要想跳过某些GTID，SLAVE必须保证 gtid_purged 参数为空才能正确跳过，查看当前的gtid_purged：
mysql> show global variables like '%gtid%';
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
| binlog_gtid_simple_recovery | ON |
| enforce_gtid_consistency | ON |
| gtid_executed | b30cb2ff-32d4-11eb-a447-000c292826bc:1-2,
c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-80 |
| gtid_executed_compression_period | 1000 |
| gtid_mode | ON |
| gtid_owned | |
| gtid_purged | c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-70 |
| session_track_gtids | OFF |
+----------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------+
8 rows in set (0.02 sec)
当前gtid_purged不为空，所以我们要先设置它为空，执行：
mysql> reset master;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
mysql> show global variables like '%gtid%';
+----------------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------------+-------+
| binlog_gtid_simple_recovery | ON |
| enforce_gtid_consistency | ON |
| gtid_executed | |
| gtid_executed_compression_period | 1000 |
| gtid_mode | ON |
| gtid_owned | |
| gtid_purged | |
| session_track_gtids | OFF |
+----------------------------------+-------+
8 rows in set (0.00 sec)
（5）gtid_purged为空后，开始重置SLAVE
mysql> stop slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> reset slave all;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
（6）重置后，设置跳过的GTID，并重新同步MASTER
mysql> SET @@GLOBAL.GTID_PURGED='c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-228';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.152.253',MASTER_USER='copy',MASTER_PASSWORD='copy',MASTER_PORT=3306,MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.04 sec)
（7）开启SLAVE进程，查看同步状态
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> show slave statusG
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.152.253
Master_User: copy
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 137827
Relay_Log_File: kubenode2-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 84993
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
Replicate_Do_DB:
Replicate_Ignore_DB:
Replicate_Do_Table:
Replicate_Ignore_Table:
Replicate_Wild_Do_Table:
Replicate_Wild_Ignore_Table:
Last_Errno: 0
Last_Error:
Skip_Counter: 0
Exec_Master_Log_Pos: 137827
Relay_Log_Space: 85206
Until_Condition: None
Until_Log_File:
Until_Log_Pos: 0
Master_SSL_Allowed: No
Master_SSL_CA_File:
Master_SSL_CA_Path:
Master_SSL_Cert:
Master_SSL_Cipher:
Master_SSL_Key:
Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
Last_IO_Errno: 0
Last_IO_Error:
Last_SQL_Errno: 0
Last_SQL_Error:
Replicate_Ignore_Server_Ids:
Master_Server_Id: 100
Master_UUID: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1
Master_Info_File: mysql.slave_master_info
SQL_Delay: 0
SQL_Remaining_Delay: NULL
Slave_SQL_Running_State: Slave has read all relay log; waiting for more updates
Master_Retry_Count: 86400
Master_Bind:
Last_IO_Error_Timestamp:
Last_SQL_Error_Timestamp:
Master_SSL_Crl:
Master_SSL_Crlpath:
Retrieved_Gtid_Set: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:229-519
Executed_Gtid_Set: c9fba9e2-db3b-11eb-81d4-000c298d8da1:1-519
Auto_Position: 1
Replicate_Rewrite_DB:
Channel_Name:
Master_TLS_Version:
Master_public_key_path:
Get_master_public_key: 0
Network_Namespace:
1 row in set (0.00 sec)
可以看到，同步正常！
（8）最后，查看master与slave数据是否一致
MASTER数据：SELECT * FROM student;
| 520 | 00systemd-bootchart | 18 |
| 521 | 00systemd-bootchart | 44 |
| 522 | 03modsign | 98 |
| 523 | 00systemd-bootchart | 45 |
| 524 | 00 | 90 |
| 525 | 03modsign | 21 |
+-----+---------------------+-----+
525 rows in set (0.00 sec)
SLAVE数据：SELECT * FROM student;
| 519 | 0.33.0 | 99 |
| 520 | 00systemd-bootchart | 18 |
| 521 | 00systemd-bootchart | 44 |
| 522 | 03modsign | 98 |
| 523 | 00systemd-bootchart | 45 |
| 524 | 00 | 90 |
| 525 | 03modsign | 21 |
+-----+---------------------+-----+
525 rows in set (0.00 sec)
在我们修过程中插入的数据也已经全部同步。数据完全一致，主从复制修复完成。